矿用带式输送机滚筒新型清煤装置设计

孔庆宇

（晋能控股煤业集团王家岭煤业公司，山西 忻州 036600）

带式输送机主要通过电机、减速机带动滚筒运转，利用滚筒与输送带之间摩擦作用带动环形输送带运输，从而实现运输物料的目的。所以滚筒曲面光滑度、滚筒安装质量对预防带式输送机跑偏、断带等具有重要作用。传统滚筒清煤装置会造成滚筒表面浮煤堆积，增加输送带打滑、跑偏等故障率。本文以王家岭煤矿18104 运输顺槽DTL 型带式输送机为例，对输送机传统清煤装置存在的主要问题进行分析[1-5]，并设计了一套新型滚筒清煤装置。

1 概述

晋能控股煤业集团王家岭煤业公司18104 工作面设计走向长度1 616.5 m，倾向长度300 m，回采期间采用DTL120 型带式输送机进行煤矸运输。输送机安装在18104 运输顺槽内，输送机头部与盘区带式输送机搭接联合运输。DTL 型带式输送机具体技术参数见表1。

表1 DTL120 型带式输送机技术参数表

2 带式输送机运行现状及原清煤装置不足

2.1 带式输送机运行现状

18104 工作面回采过程中为了降尘，工作面落煤时采用采煤机进行喷雾洒水，刮板输送机机头、转载机、破碎机内各安装一套喷雾洒水装置，带式输送机每隔100 m 安装一套洒水装置，造成工作面原煤采后煤矸含水量大、粘着性强。同时，原带式输送机安装的滚筒清煤装置清煤效果差，故障率高，导致带式输送机卸载滚筒表面吸附煤泥量大，降低了输送机运输效率，增加了输送机故障率。

通过数据统计发现，18104 工作面在前500 m回采期间，带式输送机共计发生11 起断带事故，其中8 起事故原因为滚筒煤泥量大，导致输送带打滑跑偏，从而造成断带事故，造成经济损失达26.7万元。

2.2 原清煤装置不足

2.2.1 原清煤装置结构原理

18104 运输顺槽带式输送机原清煤装置主要由固定架、刮板、调节螺栓等部分组成，如图1。固定架长度为1.5 m，宽度为0.3 m，采用螺栓安装在输送机机头大架两侧。刮板采用厚度为5 mm 钢板焊制而成，刮板成“八”字凹槽型，刮板上宽为0.5 m，下宽为0.3 m，长度为1.0 m。刮板采用螺母固定在固定架上。

图1 带式输送机原清煤装置结构示意图

首先将固定架安装在距卸载滚筒0.4 m 处，然后将刮板安装在固定架上，刮板安装后保证刮板与卸载滚筒间距为1～2 mm。当带式输送机运输过程中卸载滚筒存在吸附煤泥现象时，通过刮板及时将煤泥清理至刮板凹槽内，然后人工清理凹槽内煤泥。

2.2.2 主要存在的问题

18104 运输顺槽带式输送机原清煤装置虽然结构简单，起到一定的清煤效果，但是在实际应用中还存在一些不足，主要表现在以下几方面：

（1）安装间隙控制难度大。传统清煤装置安装后必须保证刮板与滚筒平行，且安装间隙不得大于2 mm，但是在实际安装时，安装间隙很难控制。若刮板与滚筒不平行时，很容易造成刮板与滚筒磨损，若间隙较大时达不到预期清煤效果。

（2）装置磨损严重。通过现场观察发现，带式输送机在运行过程中距滚筒两端300 mm 以及滚筒中部吸附煤泥量最大，而传统清煤装置中刮板为刚性结构，在煤泥长时间周期磨损作用下造成刮板中部磨损严重，失去了清煤功能。

（3）人工清煤难度大。传统清煤装置清理浮煤后堆积在刮板凹槽内，而刮板距上输送带最大间距为0.4 m，输送机在运行过程中人工清理刮板凹槽内浮煤时，清理难度大，且安全系数低，很容易出现伤人事故。

3 新型清煤装置设计应用

3.1 新型清煤装置结构组成

新型清煤装置主要由主动轮、从动轮、双向螺杆、滑竿、V 型导向块、清理刷等部分组成，如图2。

图2 新型清煤装置结构示意图

（1）两根双向螺杆通过活动轴安装在输送机机头大架上，双向螺杆长度为1.5 m，双向螺杆采用的是左右旋相互交叉螺旋槽结构，且两根螺杆螺旋槽方向相反。双向螺杆两端各安装一个V 型导线模块，该模块主要用于清煤刷在双向螺杆间活动。

（2）双向螺杆安装在卸载滚筒前方0.5 m 处，在螺杆与滚筒之间固定安装一根滑竿，滑竿上安装一个清煤刷，清煤刷可在滑竿上自由移动。清煤刷长度为0.5 m，采用聚氨酯材料制成，清煤刷一端安装在双向螺杆螺旋槽内，另一端刷把与卸载滚筒接触。

（3）在卸载滚筒轴承一端安装一个主动轮，滑轮直径为120 mm，在双向螺杆活动轴一端安装一个从动轮，从动轮直径为250 mm，在两个滑轮之间采用传动带连接。

3.2 清煤装置工作原理

（1）当带式输送机运转时卸载滚筒轴承带动主动轮转动，主动轮利用传动带带动从动轮转动，从动轮转动后带动两根双向螺杆转动，从而使清煤刷在螺杆上运动进行去滚筒清煤动作。

（2）当清煤刷从第一根螺杆一端移动至另一端时，清煤刷通过V 型导向块过渡作用，将清煤刷移至另一根螺杆并进行往返移动。清煤刷在移动过程中刷把可对滚筒表面煤泥进行清理，清理后的煤泥直接通过溜煤板落入下水平输送带上。

3.3 新型清煤装置优点

（1）装置结构简单。该装置结构相对简单，整套装置制造成本费用为0.27 万元，装置故障率低，便于检修维护。同时该装置可用于采掘工作面各种型号带式输送机中，实用性强，应用范围广。

（2）清煤效果好。新型清煤装置主要利用聚氨酯清煤刷对滚筒进行清理，与传统清煤装置相比，清煤刷为柔性结构，在清煤过程中对滚筒磨损小，且清煤刷可往返移动可对滚筒不同部位煤泥进行清理，清理效果好。

（3）降低了人工清煤强度。与传统清煤装置相比，新型清煤装置对滚筒清理后的煤泥可通过安装在卸载滚筒下方的溜煤板直接下放到下一水平输送带上，降低了人工清煤作业强度，避免了传统清煤装置人工清理浮煤时输送带伤人事故发生。

4 结语

2021 年2 月17 日王家岭煤矿对18104 运输顺槽DTL 型带式输送机机头处安装一套新型清煤装置，截至6 月25 日工作面已回采至1180 m。通过4 个月实际应用效果来看，该装置投入使用后对卸煤滚筒起到有效的清煤作用，工作面在后期回采过程中因滚筒吸附煤泥导致输送机跑偏、断电等事故共计2 起，与传统清煤装置相比，事故率降低了75%，节约输送机维修费用达20 余万元，保证了带式输送机安全高效运行，取得了显著应用成效。